CN107071961A - 一种可有效弱化频闪现象的高压led灯带 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，包括整流电路、滤波电路和LED电路，其中，滤波电路包括滤波电容和泄放电阻，滤波电容和泄放电阻并联后连接在整流电路的输出端上，滤波电容的两端形成滤波电路的输出端，LED电路输入端与滤波电路的输出端连接，整流电路的输入电压Vi与滤波电路的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi。利用滤波电容的充放电特性对整流电路输出的脉动直流进行滤波以获得较平滑的脉动直流，使LED电路中的LED个体两端的电压大于其额定电压，各LED个体常亮，弱化了高压LED灯带的频闪现象，提高了光效、增长了LED个体的工作寿命，结构简单，成本低廉，安装及维护方便。

Description

一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种无频闪的高压LED灯带。

背景技术

高压LED灯带由于其柔软可弯曲，使用简单方便，长度可达百米甚至更长、又可以一米或0.5米为单位长度可随意裁取，采用电源线供电价格低廉、体积小巧、直插市电容易安装，故其在城市亮化和家居美化装修中得到了非常广泛的应用。现有的高压LED灯带包括整流电路和LED电路，整流电路将AC220V/50Hz的市电经整流桥整流变成DC200V/100Hz的单向脉动直流电压给LED电路供电，图1示出了整流电路整流后的电压波形图。LED电路包括若干个电连接的LED个体，当整流桥输出的直流电压大于LED的额定电压Vf值时，灯珠点亮，反之则灯珠熄灭；即只有在图1波峰顶部附近的一小段区间内LED灯珠中才有电流通过而发光，而其它时间段灯珠是不发光的。因此可知，现有的高压LED灯带实际上是在以100Hz频率忽明忽暗变化的，只是由于人眼具有视觉暂留效应，当这种明暗变化的频率大于24Hz时人眼无法分辨，于是我们认为看到的是一条时时刻刻点亮着的灯带。但这种脉冲式直流电对LED的冲击大，LED在长期不停的“开-关”状态下工作会影响其工作寿命，而这种闪烁的光线对人眼亦有影响。因此无频闪/弱频闪高压灯带越来越受到关注。无频闪/弱频闪高压灯带要求供给LED两端的电压值不低于额定电压Vf值，因而需要进一步对整流电路的输出电压进行滤波，保证LED电路的输入高压较平滑。

以下三种办法能输出较平滑的直流电压以除频闪。第一种是采用线性直流稳压电源获得平滑的低压直流供电以消除频闪，即将市电通过变压器降压、整流、滤波、稳压而获得适用于LED工作的平滑的低压直流电源。但是对于线性电源而言，用市电输入时其变压器和电容的个头都比较大；另外线性电源功耗大效率低，仅适合为低功耗设备供电；对于高压灯带需要500W∽1000W容量的电源来说线性电源明显力不从心。第二种是采用开关电源，其工作流程是：开关电源是将市电(50Hz)整流滤波后的高压直流电经开关管振荡逆变成高频(70KHz)高压交流电，经开关变压器降压成高频低压交流电，再经过整流滤波获得较平滑的低压直流电供给负载。开关电源有体积小、功耗小等优点，目前市场上低压灯带多采用开关电源供电。但随着灯带的长度增加其线路压降亦增大，会出现灯带前端较亮而尾端较暗的现象，再则目前市场上24V/500W的开关电源价格在500多元，体积约1200立方厘米，这与我们对成本和外形体积的要求仍有很大的差距。第三种是采用恒流电源，目前市场上绝大多数LED灯具都是由驱动电源给LED灯珠提供恒定电流来工作的，但恒流源的设计是一个电流规格只配合一定长度规格的灯带，而设计许多不同电流规格的恒流源以应对不同长度规格的灯带对普通消费者来说是不实用的方案，且恒流源的使用会增加高压LED灯带安装和维护的难度。

发明内容

本发明提供一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，用以解决现有技术中整流电路和滤波电路体积大、成本高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，包括整流电路、滤波电路和LED电路，其特征在于：所述滤波电路包括滤波电容和泄放电阻，所述滤波电容和泄放电阻并联后连接在整流电路的输出端上，所述滤波电容的两端形成滤波电路的输出端，所述LED电路输入端与滤波电路的输出端连接，所述整流电路的输入电压Vi与滤波电路的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi。

上述所述LED电路包括串联的市电额定负载组和分压负载组，市电额定负载组两端的电压V2＝Vi，所述市电额定负载组包括若干相互电连接的LED个体。

上述所述市电额定负载组包括若干个相互并联或串联的LED单元，每个LED单元包括若干相互电连接的LED个体。

上述所述LED单元还包括若干限流电阻。

上述所述分压负载组包括分压电阻。

上述所述分压负载组包括LED分压电路，所述LED分压电路包括若干电连接的LED个体和第二限流电阻。

上述所述LED电路包括相互并联的LED子电路，每个LED子电路包括串联的所述市电额定负载组和所述分压负载组。

上述所述滤波电容的电容值C为：C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}，其中，f为整流电路的脉冲频率，U为整流电路最大输出电压，I为整流电路最大输出电流，0.1≤ACv≤0.2。

上述所述滤波电容为电解电容，滤波电容的耐压值为400～450V。

上述所述整流电路为桥式整流电路。

本发明所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，与现有技术相比有以下优点：

1)利用滤波电容的充放电特性对整流电路输出的脉动直流进行滤波以获得较平滑的脉动直流，结构简单，成本低廉，安装及维护方便，所述整流电路的输入电压Vi与滤波电路的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi，使LED电路中的LED个体两端的电压大于其额定电压，各LED个体能达到常亮的状态，弱化了高压LED灯带的频闪现象，提高了光效、增长了LED个体的工作寿命。

2)由于电容器滤波会产生升压作用，其输出电压一般较输入电压提高20％左右，且采用电容滤波的电源特性较软，若直接用于现有的高压灯带，势必造成流过LED灯珠的电流过大而使其光衰过快寿命缩短、甚至直接烧坏，再加上一般照明电路在设计上均采用降低输入电压连接负载的惯性思维，因此，目前市场上无人采用电容滤波的供电方案。本发明消除了大家对在LED灯带上使用电容器滤波电路的误区，通过同时适当增大LED电路的负载，使LED电路的工作电压与滤波电路的端出电压相匹配，使LED电路内的各LED个体正常工作。

3)断电后滤波电容放电，当所述滤波电路输出电压小于所述LED电路的工作电压时LED电路截止，但滤波电容内还储有大量电能未泄放，此时所述滤波电容和所述泄放电阻之间形成一个小回路，滤波电容的电量通过泄放电阻泄放，避免有人在断电后马上去拆卸灯带、触碰灯带接头而被电击。

4)所述LED电路包括市电额定负载组和分压负载组，通过增加一个分压负载组，使市电额定负载组两端的电压V2＝Vi，结构简单，确保市电额定负载组内的各LED个体工作在正常状态下，保证了高压LED灯带的工作寿命。

5)所述限流电阻用以调节LED单元的电流值，避免流过各LED个体的电流过大。

6)所述分压负载组包括LED分压电路，LED分压电路包括若干电连接的LED个体，该设计相当于再增加了一组LED个体，使高压LED灯带的光效更强。

附图说明

图1为现有技术中整流电路整流电路整流后的电压波形图；

图2为本发明实施例一提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中整流电路和滤波电路的电路原理图；

图3为本发明实施例一提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中滤波电路的输出电压波形图；

图4为本发明实施例一提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图；

图5为本发明实施例一提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中优选项的LED电路原理图；

图6为本发明实施例二提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图；

图7为本发明实施例三提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图2为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中整流电路和滤波电路的电路原理图；图3为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中滤波电路的输出电压波形图；图4为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图；图5为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中优选项的LED电路原理图。

如图2至图4所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，包括整流电路1、滤波电路2和LED电路，其特征在于：所述滤波电路2包括滤波电容C1和泄放电阻RX，所述滤波电容C1和泄放电阻RX并联后连接在整流电路1的输出端O1、O2上，所述滤波电容C1的两端形成滤波电路2的输出端O3、O4，所述LED电路输入端I3、I4与滤波电路2的输出端O3、O4连接，所述整流电路1的输入电压Vi与滤波电路2的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi。

利用滤波电容C1的充放电特性对整流电路1输出的脉动直流进行滤波以获得较平滑的脉动直流，结构简单，成本低廉，安装及维护方便，所述整流电路1的输入电压Vi与滤波电路2的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi，使LED电路中的LED个体LED1…LEDn两端的电压大于其额定电压，各LED个体LED1…LEDn能达到常亮的状态，提高了光效、弱化了高压LED灯带的频闪现象，增长了LED个体的工作寿命。断电后滤波电容C1放电，当所述滤波电路2输出电压V1小于所述LED电路的工作电压时所述LED电路截止，但滤波电容C1内还储有大量电能未泄放，此时所述滤波电容C1和所述泄放电阻RX之间形成一个小回路，滤波电容C1的电量通过泄放电阻RX泄放，避免有人在断电后马上去拆卸灯带、触碰灯带接头而被电击。

上述所述LED电路包括串联的市电额定负载组31和分压负载组32，市电额定负载组31两端的电压V2＝Vi，所述市电额定负载组31包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn。

本发明通过增加分压负载组32以使市电额定负载组31的输入电压V2＝Vi，确保市电额定负载组31内的各LED个体工作在正常状态下，保证了高压LED灯带的工作寿命。

上述所述市电额定负载组31包括若干个相互串联的LED单元4，每个LED单元4包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn1。

上述所述LED单元4还包括若干限流电阻R1…Rn。限流电阻R1…Rn用以调节LED单元4的电流值，避免流过LED单元4内的各LED个体LED1…LEDn1的电流过大。

上述所述LED单元4中的结构可为多个所述LED个体和所述限流电阻相互串联，也可为多个所述LED个体并联后与所述限流电阻串联等多种连接方式，本发明中不一一细列。

上述所述分压负载组32包括分压电阻Rf。分压电阻Rf可为单一电阻，也可为多个电阻电连接组成。

上述所述滤波电容C1的电容值C为：C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}，其中，f为整流电路1输入电压Vi的脉冲频率，U为整流电路1最大输出电压，I为整流电路1最大输出电流，0.1≤ACv≤0.2。

上述所述滤波电容C1为电解电容，滤波电容的耐压值为400～450V。

上述所述整流电路1为桥式整流电路。所述整流电路1的输入端I1、I2与市电连接，整流电路的输入电压Vi为220V、110V或其它市电。

如图5所示，作为优选项，所述LED电路包括相互并联的LED子电路5，每个LED子电路5包括串联的所述市电额定负载组31和所述分压负载组32。

实施例二：

图6为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图。

如图6所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，与实施例一所述的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带结构相似，不同之处在于：

所述分压负载组32包括LED分压电路，所述LED分压电路包括若干电连接的LED个体LEDa…LEDan和第二限流电阻R a。

本实施例中的LED分压电路相当于在市电额定负载组31的基础上增加了一组LED个体LEDa…LEDan，使整个高压LED灯带亮度更高。

实施例三：

图7为本实施例提供的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带中LED电路的电路原理图。

如图7所示，本实施例提供的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，与实施例一所述的可有效弱化频闪现象的高压LED灯带结构相似，不同之处在于：

上述所述市电额定负载组31包括若干个相互并联的LED单元4，每个LED单元4包括若干相互电连接的LED个体LED1…LEDn1和若干限流电阻R1…Rn。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，包括整流电路、滤波电路和LED电路，其特征在于：所述滤波电路包括滤波电容和泄放电阻，所述滤波电容和泄放电阻并联后连接在整流电路的输出端上，所述滤波电容的两端形成滤波电路的输出端，所述LED电路输入端与滤波电路的输出端连接，所述整流电路的输入电压Vi与滤波电路的输出电压V1之间满足：1.15Vi≤V1≤1.41Vi。

2.根据权利要求1所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述LED电路包括串联的市电额定负载组和分压负载组，市电额定负载组两端的电压V2＝Vi，所述市电额定负载组包括若干相互电连接的LED个体。

3.根据权利要求2所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述市电额定负载组包括若干个相互并联或串联的LED单元，每个LED单元包括若干相互电连接的LED个体。

4.根据权利要求3所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述LED单元还包括若干限流电阻。

5.根据权利要求2所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述分压负载组包括分压电阻。

6.根据权利要求2所述的一种无频闪LED灯具，其特征在于：所述分压负载组包括LED分压电路，所述LED分压电路包括若干电连接的LED个体和第二限流电阻。

7.根据权利要求2至6中任意一项所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述LED电路包括相互并联的LED子电路，每个LED子电路包括串联的所述市电额定负载组和所述分压负载组。

8.根据权利要求2至6中任意一项所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述滤波电容的电容值C为：C≥0.289/{f×(U/I)×ACv}，其中，f为整流电路的脉冲频率，U为整流电路最大输出电压，I为整流电路最大输出电流，0.1≤ACv≤0.2。

9.根据权利要求8所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述滤波电容为电解电容，滤波电容的耐压值为400～450V。

10.根据权利要求9所述的一种可有效弱化频闪现象的高压LED灯带，其特征在于：所述整流电路为桥式整流电路。